[发明专利]具有自动图像呈现的超声成像系统

权利要求书

1.一种生成3D超声图像的方法，包括：

获取对应于3D检测体积中超声探头的3D成像体积的3D体积数据集；

获取超声探头相对于该3D检测体积的位置；

获取介入性医疗设备相对于该3D检测体积的位置；

确定介入性医疗设备相对于超声探头的3D成像体积的位置；

确定与介入性设备的纵轴相交的介入性医疗设备对准平面；

从3D成像体积中提取纹理切片，用于对应的介入性医疗设备对准平面的定位和旋转朝向；

将纹理切片映射到介入性医疗设备对准平面上；及

将介入性医疗设备对准平面渲染为3D超声图像，并在显示屏幕上显示经渲染的3D超声图像。

2.如权利要求1所述的方法，其中确定介入性医疗设备相对于3D成像体积的位置和旋转朝向的动作通过以下来执行：

相对于3D检测体积计算用于3D成像体积的世界到本地变换矩阵；及

将本地变换矩阵乘以介入性设备变换矩阵，以建立介入性医疗设备相对于3D成像体积的零位置的本地位置。

3.如权利要求1所述的方法，其中介入性医疗设备对准平面被定义为在介入性医疗设备的纵轴与垂直单位向量的交叉积的方向上具有法线，其被描述为其中是平面的法线，是介入性医疗设备的纵轴，并且是3D成像体积的垂直单位向量，其中坐标d描述介入性医疗设备对准平面相对于超声3D成像体积原点的偏移，并且其中描述介入性医疗设备对准平面的向量为其中a、b、c是定义超声探头的平面的位置坐标的系数，并且d是从原点到平面的距离向量的长度。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中从3D成像体积提取纹理切片的动作通过以下来实现：

计算介入性医疗设备对准平面的位置和旋转变换；

规格化该位置和旋转变换；及

将规格化的变换应用于3D纹理其中是经变换的3D纹理坐标向量，M是变换矩阵，并且是未变换的3D纹理坐标。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中映射动作包括将纹理切片的纹理坐标映射到3D成像体积内的介入性医疗设备对准平面的坐标。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中3D超声图像的视图包括相对于介入性医疗设备对准平面的介入性医疗设备。

7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中介入性医疗设备对准平面是在3D成像体积中自动生成的多个合成平面，用于在显示屏幕处进行渲染和显示。

8.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中介入性医疗设备对准平面是在3D成像体积中自动生成的冠状平面、矢状平面和轴向平面中的至少一个，用于在显示屏幕处进行渲染和显示。

9.一种超声探头，包括：

外壳；

包含在外壳中的第一一维超声换能器阵列和第二一维超声换能器阵列，第一一维超声换能器阵列和第二一维超声换能器阵列在第一方向定向，第二一维超声换能器阵列与第一一维超声波换能器阵列平行布置；

包含在外壳中的第一机电驱动器，该第一机电驱动器被配置为在垂直于第一方向的横向方向中移动第一一维超声换能器阵列，以定义第一扫描模式；

包含在外壳中的第二机电驱动器，该第二机电驱动器被配置成在垂直于第一方向的横向方向中移动第二一维超声换能器阵列，以定义第二扫描模式；及

电子控制电路，电耦合到第一机电驱动器和第二机电驱动器，该电子控制电路被配置为向第一机电驱动器和第二机电驱动器中的每一个提供第一控制信号，以生成第一一维超声换能器阵列和第二一维超声换能器阵列的第一复合扫描模式，作为第一扫描模式和第二扫描模式的组合。

10.如权利要求9所述的超声探头，其中第一复合扫描模式具有第一复合扫描区域，在该区域中，第一一维超声换能器阵列和第二一维超声换能器阵列生成第一3D超声数据集。